波器,发现锗晶体管的阈值电压漂移达 0.3V,相当于密钥生成出现 10% 的误码率。"就像人在雪地里冻僵了手," 他想起 1969 年珍宝岛通信设备的加温设计,"得给晶体管穿件 ' 棉袄 '。"
团队在芯片封装内嵌入微型加热电阻,借鉴 1965 年卫星温控系统的 PID 算法,将结温稳定在 25℃±2℃。这个源自航天技术的改进,让芯片在 - 55℃~70℃环境下稳定运行,而小陈的笔记本里,记满不同温度下的晶体管特性曲线,每页都标注着 "1968 年邢台地震应急设备" 的抗寒经验。
五、流片线上的心理博弈
1974 年 1 月,首版流片失败 —— 显微镜下可见 12 处光刻缺陷。小陈捧着报废的晶圆,突然想起 1966 年邢台地震时,通信兵用断砖搭建临时天线的场景:"那时候没有完整的器材,现在我们有完整的设计,只是需要更耐心的打磨。" 他带着团队逐帧检查光刻掩膜,发现是曝光机的反光镜存在 0.01° 倾斜,这个微小误差导致关键路径曝光不足。
在解决 "多层布线短路" 时,他发明 "错层绝缘法":每层金属布线偏移 5μm,中间夹着 0.5μm 厚的二氧化硅绝缘层,这个源自千层饼结构的灵感,让多层布线的短路率从 40% 降至 5%。当第二版流片成功通过功能测试,团队在实验室用搪瓷缸煮面庆祝,面汤的热气模糊了保密柜上的 "核心技术自主" 标语。
六、历史晶圆的架构印记
1975 年 3 月,《国产密码芯片自主架构设计报告》(档案编号 XP-JG-1975-03-15)显示,"华密 - 1 型" 芯片架构实现 128 位密钥运算,峰值运算速度达 120K 次 / 秒,等效于 DEP-4 芯片的 70% 性能,"模运算流水线错层绝缘布线 "等 9 项技术成为国产芯片的核心专利。小陈在报告中特别标注:" 每个寄存器的位置、每条总线的走向,都是根据国产工艺的 ' 脾气 ' 量身定制。"
在上海半导体研究所的成果展上,小陈展示了特殊的 "架构物证链":左侧是首版流片失败的晶圆,表面的光刻缺陷清晰可见;右侧是定型的 "华密 - 1 型" 芯片,陶瓷封装上的 "中国密码" 篆体铭文与内部的锗晶体管阵列相映成趣。中间的玻璃展柜里,保存着他在攻关期间使用的算盘,算珠上的红漆已斑驳,却在每个架构参数
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